2020高中物理 第2、3、4章 原子结构 原子核与放射性 核能 3单元测试 鲁科版选修3-5.doc

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1、第2、3、4章原子结构原子核与放射性核能单元测试 1.有关氢原子光谱的说法正确的是()A.氢原子的发射光谱是连续谱B.氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光C.氢原子光谱说明氢原子能级是分立的D.氢原子光谱的频率与氢原子能级的能量差无关解析：氢原子的发射光谱是不连续的，只能发出特定频率的光，说明氢原子的能级是分立的，选项B、C正确.根据玻尔理论可知，选项D错误.答案：BC2.一个 92U的原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应，其裂变方程为 92UnXSr2n，则下列叙述正确的是()A.X原子核中含有86个中子B.X原子核中含有141个核子C.因为裂变时释放能量，根据Emc2，所以裂变后的

2、总质量数增加D.因为裂变时释放能量，出现质量亏损，所以生成物的总质量数减少解析：由质量数守恒、电荷量守恒可得X原子核含质子数为54，中子数为86.故选项A正确，B错误.核反应吸收或释放能量并不是因为粒子数的增加或减少，故选项C、D错误.答案：A3.92U 衰变为 86Rn 要经过m次衰变和n次衰变，则m、n分别为()A.2、4B.4、2C.4、6D.16、6解析：由质量数守恒：238222m4可得：m4由电荷数守恒：9286m2n可得：n2.答案：B4.关于天然放射现象，下列说法正确的是()A.放射性元素的原子核内的核子有半数发生变化所需的时间就是半衰期B.放射性物质放出的射线中，粒子动能很大

3、，因此贯穿物质的本领很强C.当放射性元素原子的核外电子具有较高能量时，将发生衰变D.放射性的原子核发生衰变后产生的新核从高能级向低能级跃迁时，辐射出射线解析：衰变是指原子核的变化，并不是指核子的变化，选项A错误.粒子的贯穿本领最低，选项B错误.衰变在原子核内部发生，与核外电子无关，选项C错误.答案：D5.铝箔被粒子轰击后发生了以下核反应：AlHeXn.下列判断正确的是()A.n是质子B.n是中子C.X是 Si的同位素D.X是 P的同位素解析：根据核反应方程质量数和电荷数守恒可知选项B、D正确.答案：BD6.下列说法正确的是()A.射线在电场和磁场中都不会发生偏转B.射线比射线更容易使气体电离C

4、.太阳辐射的能量主要来源于重核裂变D.核反应堆产生的能量来自轻核聚变解析：射线中的光子不带电，故在电场与磁场中都不会发生偏转，故选项A正确；粒子的特点是电离能力很强，故选项B错误；太阳辐射的能量主要来源于轻核的聚变，故选项C错误；目前核反应堆产生的能量都来源于重核的裂变，故选项D错误.答案：A7.一个氡核 Rn衰变成钋核 Po并放出一个粒子，其半衰期为3.8天.1 g氡经过7.6天衰变掉氡的质量，以及Rn 衰变成 Po的过程放出的粒子是()A.0.25 g，粒子B.0.75 g，粒子C.0.25 g，粒子 D.0.75 g，粒子解析：经过了2个半衰期，1 g的氡剩下了0.25 g，衰变了0.7

5、5 g，根据核反应方程的规律知，在反应前后的质量数和核电荷数守恒可得出是粒子，所以选项B正确.答案：B8.放射性同位素钍232经、衰变会生成氡，其衰变方程为ThRnxy，其中()A.x1，y3 B.x2，y3C.x3，y1 D.x3，y2解析：本题考查的是放射性元素衰变的有关知识，属于较容易的题目.衰变方程为： ThRnxHeye，由质量数守恒和电荷数守恒得：2322204x,90862xy解得：x3，y2.答案：D9.如图所示，用导线将验电器与洁净锌板连接，触摸锌板使验电器指示归零.用紫外线照射锌板，验电器指针发生明显偏转，接着用毛皮摩擦过的橡胶棒接触锌板，发现验电器的指针张角减小，此现象说

6、明锌板带 电(填“正”或“负”)；若改用红外线重复以上实验，结果发现验电器指针根本不会发生偏转，说明金属锌的极限频率红外线的频率(填“大于”或“小于”).解析：毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，因锌板被紫外线照射后发生光电效应缺少电子而带正电，故验电器指针的负电荷与锌板正电荷中和一部分电荷后偏角减小.用红外线照射锌板时，验电器指针偏角不变，锌板未发生光电效应，说明锌板的极限频率大于红外线的频率.答案：正大于10.(1)氢原子第n能级的能量En，其中E1是基态能量.而n1,2,3，若一氢原子发射能量为E1的光子后处于比基态能量高出E1的激发态，则氢原子发射光子前后分别处于第几能级？(2)一速度为v的高速

7、粒子(He)与同方向运动的氖核(Ne)发生弹性正碰，碰后粒子恰好静止.求碰撞前后氖核的速度.(不计相对论修正)解析：(1)设氢原子发射光子前后分别位于第l与第m能级，依题意有：E1E1E1解得：m2，l4.(2)设碰撞前后氖核速度分别为v0、vNe，由动量守恒与机械能守恒定律得：mvmNev0mNevNemv2mNevmNev且解得：v0vvvNevv.答案：(1)24(2)v11.(1)下列实验中，深入地揭示了光的粒子性一面的有. (2)场强为E、方向竖直向上的匀强电场中有两小球A、B，它们的质量分别为m1、m2，电荷量分别为q1、q2.A、B两球由静止释放，重力加速度为g，则小球A和B组成

8、的系统动量守恒应满足的关系式为.(3)约里奥居里夫妇因发现人工放射性而获得了1935年的诺贝尔化学奖，他们发现的放射性元素 P衰变成 Si的同时放出另一种粒子，这种粒子是.P是 P的同位素，被广泛应用于生物示踪技术.1 mg的 P随时间衰变的关系如图所示，请估算4 mg的 P经多少天的衰变后还剩0.25 mg？解析：(1)A为康普顿效应，B为光电效应，这两种现象都深入揭示了光的粒子性.C为粒子散射，不是光子，揭示了原子的核式结构模型.D为光的折射，揭示了氢原子能级的不连续.(2)系统动量守恒的条件为所受合外力为零.即电场力与重力平衡E(q1q2)(m1m2)g.(3)由核反应过程中电荷数和质量

9、数守恒可写出核反应方程：PSie，可知这种粒子是正电子.由图象可知，P的半衰期为14天，4 mg的P衰变后还剩0.25 mg，经历了4个半衰期，所以为56天.答案：(1)AB(2)E(q1q2)(m1m2)g(3)正电子56天12.人类认识原子结构和开发利用原子能经历了十分曲折的过程.请按要求回答下列问题.(1)卢瑟福、玻尔、查德威克等科学家在原子结构或原子核的研究方面作出了卓越的贡献.请选择其中的两位，指出他们的主要成绩.；.在贝克勒尔发现天然放射现象后，人们对放射线的性质进行了深入研究，图示为三种射线在同一磁场中的运动轨迹，请从三种射线中任选一种，写出它的名称和一种用途.(2)在可控核反应

10、堆中需要给快中子减速，轻水、重水和石墨等常用做减速剂.中子在重水中可与H核碰撞减速，在石墨中与C核碰撞减速.上述碰撞可简化为弹性碰撞模型.某反应堆中快中子与静止的靶核发生对心正碰，通过计算说明，仅从一次碰撞考虑，用重水和石墨作减速剂，哪种减速效果更好？解析：(1)卢瑟福提出了原子的核式结构模型(或其他成就)；玻尔把量子理论引入原子模型，并成功解释了氢光谱(或其他成就)；查德威克发现了中子(或其他成就).射线电离作用强，用于消除有害静电；射线贯穿能力强，可用于工业生产控制；射线贯穿能力最强，可用于工业探伤.(2)设中子的质量为Mn，靶核的质量为M，中子碰撞前的速度为v0、碰撞后的速度为v1，靶核碰撞后的速度为v2.由动量守恒定律有：Mnv0Mnv1Mv2由能量守恒定律有：MnvMnvMv解得：v1v0在重水中靶核的质量：MH2Mnv1Hv0v0在石墨中靶核的质量：MC12Mnv1Cv0v0中子与重水靶核碰后的速度较小，故重水的减速效果更好.